Energías Alternativas (página 2)

LA ENERGÍA HIDRÁULICA:

Es producida por la utilización del agua, la energía oceánica o mareomotriz, es obtenida por la utilización del agua en los océanos y los mares. Ésta se pone en uso, cuando el agua de la marea alta se embalsa. La energía mecánica convertible en electricidad de los océanos corresponde al movimiento de sus aguas (energía cinética), por mareas, olas o corrientes marinas. Hay cierta arbitrariedad en esta división, porque las mareas provocan corrientes marinas.

De las variadas formas que se han ideado para aprovecharlas, se describirá sólo una por cada fuente cinética.

Energía de las mareas (o mareomotriz): requiere sitios costeros donde se produzcan diferencias importantes de altura (5 metros o más) entre las mareas baja y alta.

LA ENERGÍA GEOTÉRMICA:

Es el uso del agua que surge bajo presión desde el subsuelo. Esta agua, al llegar a cierta temperatura se calienta produciendo vapor, el cual mueve alternadores de generación eléctrica. . La frontera entre las diferentes energías geotérmicas es arbitraria; la temperatura por debajo de la cual no es posible ya producir electricidad con un rendimiento aceptable está entre 120 y 180 ºC. Se obtiene energía geotérmica por extracción del calor interno de la Tierra. En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas básales o dentro de rocas sedimentarios.

El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor. El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable.

Energía geotérmica de alta temperatura:

La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Su temperatura está comprendida entre 150 y 400 ºC, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varias condiciones para que se dé la posibilidad de existencia de un campo geotérmico.

Energía geotérmica de temperaturas medias:

La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 ºC. Por consiguiente, la conversión vapor-electricidad se realiza a un menor rendimiento, y debe utilizarse como intermediario un fluido volátil. Pequeñas centrales eléctricas pueden explotar estos recursos.

Energía geotérmica de baja temperatura:

La energía geotérmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 50 a 70 ºC.

Energía geotérmica de muy baja temperatura:

La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 ºC. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas

Ventajas

• Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
• Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón.

Inconvenientes

• Emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
• Emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero.
• Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
• Contaminación térmica.
• Deterioro del paisaje.
• No se puede transportar.
• No está al alcance de todo el mundo.

LA BIOMASA:

Utiliza la descomposición de residuos orgánicos. La materia orgánica de la planta se llama biomasa y almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La biomasa es parte del ciclo natural del carbono entre la tierra y el aire.

Existen muchas fuentes de energía clasificables bajo el concepto de biomasa, así como diversas técnicas para su conversión en energía limpia. Evidentemente, son estas formas modernas de aprovechamiento las que pueden ser utilizadas para la obtención de energía limpia, nada que ver con las formas tradicionales (leña, excrementos, etc.), en muchos casos insostenibles, que todavía se emplean ampliamente en países empobrecidos, y que aún constituyen más del 10% del consumo mundial de energía primaria. La biomasa podría proporcionar energías sustitutivas, gracias a biocarburantes tanto líquidos como sólidos, como el biodiésel o el bioetanol.

La biomasa se puede producir o se puede obtener a partir de residuos. Algunos argumentan que producir biomasa necesitaría muchas plantaciones que habría que quitar a cultivos para alimentos o acaparar más terreno salvaje.

Biomasa a partir de residuos:

• Alpechín, residuo del proceso de elaboración de aceite de oliva.
• Cáscaras de frutos secos.
• Restos de carpintería.
• Restos de podas, siegas y limpieza de montes.
• Otros residuos de industria alimentaría. Si contiene humedad, el residuo se seca.

Residuos ganaderos:

• Purines.
• Excrementos del ganado.

Ventajas:

• Permite eliminar residuos orgánicos e inorgánicos, al tiempo que les da una utilidad.
• Es una fuente de energía renovable.
• Es una fuente de energía no contaminante.

Inconvenientes:

• La incineración puede resultar peligrosa, al producir la emisión de sustancias tóxicas. Por ello se deben utilizar filtros y realizar la combustión a temperaturas mayores a los 900ºC.
• No existen demasiados lugares idóneos para su aprovechamiento ventajoso.

LA ENERGÍA SOLAR:

Utiliza la radiación solar con el uso de paneles solares. El sol es la principal fuente de energía, esta energía nos llega atreves del espacio en forma de ondas existen muchas formas de energía radiante donde la más visible es la energía luminosa por esta razón estamos más familiarizados con la luz solar que con las otras formas que son invisibles, esta energía radiante se propaga en todas direcciones 300000Km/s ó 3.0E8 m/s el empleo de esta energía se utiliza en la construcción de colectores solares en forma de conchas que recogen la luz solar que se utiliza en la calefacción de edificios y residencias así como para el suministro de agua caliente, además existen edificios construidos con techo de vidrio recubiertos en su interior con paneles de metal negro: La energía radiante es absorbida por el metal y se transforma en calor.

En las industrias se emplean hornos solares que calientan el agua que circula en tuberías, el agua caliente provee el vapor necesario para mover la turbina que ha de producir electricidad para la industria la energía solar se emplea también para destilar agua de mar en un destilador solar donde el agua evaporada al enfriarse se utiliza como agua potable, los satélites artificiales y naves espáciales emplea el uso de la energía solar para la producción de energía medite unos dispositivos llamados baterías solares.

La utilización de la energía solar para la producción de la energía eléctrica esta en el inconveniente de que los paneles solares son costosos al igual que un buen sistema de almacenaje de energía, ahora la diferencia esta que esta energía es gratis y muchos se basan en el costo de instalación.

Cálculo y distribución de energía:

Entre las más utilizadas están la energía eólica y la radiación solar, tomando en cuenta que la eólica necesita viento constante de no serlo así un eficiente sistema de almacenaje y carga, sin dejar de pensar en un eficiente generador la energía solar de igual forma necesita un buen sistema de carga y almacenaje dependiendo de su utilización y de las horas de radiación solar de acuerdo de la localidad en el globo terrestre, tomando en cuenta su latitud y longitud, los grados de inclinación de los paneles o contar con sistema de auto giro para un mejor aprovechamiento de la energía solar, al colocar los paneles de cualquiera forma puede que se obtenga beneficio pero de forma inapropiada y claro que al tener un panel costoso es mejor que su empleo sea lo mejor posible. Los principios de localidad están que en relación al ecuador geográfico los que están el norte se colocan hacia el sur y los que están al sur se colocar hacia el norte al estar más cerca del ecuador menor inclinación de acuerdo a la horizontal aunque se debe tener inclinación por los días de lluvia para que el agua pueda escurrirse.

Paso 1: Buscar la localidad, radiación solar promedio.

Paso 2: Calculo potencia aparente y uso diario.

Paso 3: Respecto al paso 2 utilizar los paneles de mejor producción y batería de una mejor VAh que sea adecuada (aceite, gel).

Paso 4: Potencia total, voltaje de baterías, horas de uso, P/V = I , I*horas de uso = calculo de ampere hora de batería.

EL NUEVO MODELO ENERGÉTICO:

Se enmarca dentro de una estrategia de mayor calado, denominada Desarrollo sostenible.

• Energía alternativa: Las fuentes

  fósiles actualmente explotadas, terminarán agotándose, según los pronósticos actuales en el transcurso de este siglo XXI.

• El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y la fisión nuclear.
• La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa el fomento del autoconsumo, que evite en la medida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación (hidroeléctricas, Termoeléctrica) y distribución de energía eléctrica (subestaciones).
• Disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (Iluminación, electrodomésticos, línea blanca mucho más eficiente).

Aníbal Montilla

Estudiante Ingeniería eléctrica y electrónica UTP

Panamá – Marzo 2007